氧气的工业制法

如题所述

氧气的工业制法如下:

利用空气分离或水分解的方法大量制取氧气,原料来源广泛,是利用了物质的物理性质和化学性质,可以降低成本。

利用液氮的沸点比液态氧气的沸点低,从而制得工业氧气。方法:首先采用低温加压的方式,将空气液化。然后调节温度,利用液态氮的沸点低于液态氧,将液态氮蒸腾出去,剩下的即主要为液态氧。

氧气是氧元素形成的一种单质,化学式O2,其化学性质比较活泼,与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼,与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼,能与多种元素直接化合,这与氧原子的电负性仅次于氟有关。

氧气是无色无味气体,是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃,沸点-183℃。不易溶于水,1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。

实验室中常用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等特点,但成本高,无法大量生产,只能用于实验室中。工业生产则需考虑原料是否易得、价格是否便宜、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等。

空气中约含21%的氧气,这是制取氧气的廉价、易得的原料。

因为任何液态物质都有一定的沸点,人们正是利用了物质的这一性质,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发。由于氮的沸点是-196℃,比液态氧(-183℃)低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧了。为了便于贮存、运输和使用,通常把氧气加压到15000kPa,并贮存在漆成蓝色的钢瓶中。

近年来,膜分离技术得到迅速发展。利用这种技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜进行多级分离,可以得到含90%以上氧气的富氧空气。

富氧膜的研究在医疗、发酵工业、化学工业、富氧燃烧等方面得到重要应用。

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